到底是什么原因导致淬裂

察哈尔汗

1.　我公司有一批材质为20CrNiMo的活塞（大体尺寸：高300，外圆110，内孔30）24件正常渗碳、淬火（920℃×20h×1.15C%强渗+920℃×10h×0.8C%扩散+830℃×2h×0.8C%淬火，低回），金相检查过程中发现碳化物超标，进行了返修。具体返修工艺为：890℃×3h×0.8C%正火+650℃×2h高温回火+ 830℃×1.5h×0.8C%淬火+170℃×4h低温回火；之后按正常工艺进行了-70℃×2h的冷处理和180℃×4h的回火。在冷处理完成之后，目测发现2件有纵向粗大深裂纹，在磨工序又发现1件深裂纹和1件浅裂纹。在磨削工序完成之后，全部进行了普通磁粉擦伤，又发现6件有浅裂纹。注：纵向深裂纹最宽处1.5mm左右，长15mm左右；浅裂纹：8mm左右，肉眼无法发现，探伤可见。
　　至此，本批24件之中，共发现10件有裂纹。我公司将一件有深裂纹的活塞送国家钢铁材料测试中心进行分析。
2.国家钢铁材料测试中心分析结论
a.活塞裂纹的产生与冷处理无关；
b.材料低倍检验未见异常；
c.渗碳后的热处理不当是导致淬火裂纹产生的主要原因；
但报告中未说明具体是什么原因导致淬火裂纹，请各位高手帮忙分析一下吧。

周建国

楼主兄弟，打一下产品渗层的浓度梯度，看一下是否正常。。。我觉得你的返修工艺过于复杂，我们对于碳化物超级别的返修工艺为：890-----900度x0.65----0.75%C，降温至820---830度x0.7%C保温后淬火，注意工艺按照先脱碳再稍微补碳，最后维持淬火所需的碳势即可（0.7%C,左右）。我不知道返修时又正火，高温回火，还有淬火后又冷处理的目的。

zflong106

你们这批活塞的技术要求是什么的？

察哈尔汗

该工件是矿山风动设备中的活塞，要求硬度、耐磨、耐冲击。
要求渗层2.7-3.3mm，表面碳含量0.8％，残奥<15%。
正常工艺：渗淬、低回、冷、低回。
冷处理是为了减少残奥，增加硬度及耐磨性。
当时正火是为了消除网状碳化物，高回是为了减少淬火应力。

LINFH

最好把国家钢铁材料测试中心分析报告发出来.我认为出问题可能是1.金相检查过程中发现碳化物超标，进行了返修.返修碳化物消除了吗？把活塞端面检查金相,把未加工的地方检查2.再正火的过程中冷却情况,890℃正火温度有点低,920℃渗.3.之后按正常工艺进行了-70℃×2h的冷处理,真是执行工艺了吗？冷冻是否温度过高.
我认为就是这3点！！！

motion_0576

1 返修产品最好在高温正火前先进行高温回火,消除淬火应力.
2 返修正火的加热速度要进行控制,因为有网状碳化物和实际的轴向组织偏析(尽管可能检查不严重).
3 从楼主表达我判断可能有2种形式的裂纹,一种就是二次淬火前已经发生的,另一种可能与冷处理后回火不充分以及磨削有关的裂纹.
4 同意5＃观点,将国家级的报告过程分析及结论共享出来让大家学习一哈吗.(涉及单位等保密信息可以删除吗).

yanmingh

看来你们的碳控有问题啊！不知返工后的工件表面碳含量是否偏高，二楼、5楼的说的不错。返工时应该先高温，你直接830C化物还未全溶呀，既然事先已发现在工艺正确的情况下出现碳化物超标，就应该考虑碳势控制不准了，估计最后返工的东西次表层的碳浓度比表面还要高。

察哈尔汗

这是国家钢铁材料测试中心的报告原文。
大家学习他们检测方法的同时也别忘了帮我解决困难哟。
由于手中没有原版，所以照片不清楚，暂不上传。

yanmingh

关键的图片贴出来撒！就是不清楚也能看出说的是啥地方的状况。

LINFH

由报告原文可以看出,裂纹最有可能出在正火,在冷却的过程中造成渗层裂纹,有相关资料可以查(次表层形成马氏体).随后回火出现氧化.再淬火裂纹继续延伸.

yonghuming

20CrMnNii没干过，20CrMnMoi渗碳后不允许空冷，如空冷渗碳层剥离，表面开裂。看一下裂纹形状？

zyh7488

请问：


渗碳后有否空冷？

察哈尔汗

没有空冷，渗后直接淬火。

耿建亭

可能现象,建议检查
碳浓度梯度过陡,且渗层较深.
可能原因:
内层原料处MS点较高,先进行马氏体转变,体积膨胀,此时渗层处塑性好,可变形.当温度降到渗层MS以下时,(可将渗层的MS点看成由内到外其温度由高到低),转变为马氏体产生膨胀,但其膨胀受到心部已变硬马氏体的制约,产生应力过大而引起开裂.
具体情况可能为:1淬火后回火不及时
                      2 淬火时出油温度过低.
纵观此现象,疑为下述原因所造成.
1 渗碳时产生了碳化物超标,说明渗碳时碳势较高,或存在在时间长的现象.
2第1条的出现,决定了渗层可能这深,且碳浓度梯度较陡.
3出现了内外组织转变不一致引发残存应力的现象,如果与第一条的出现叠加,可能会出现渗层深度与此处碳当量浓度的淬火裂纹临界尺寸偶然相吻合的状态.易引起淬火裂纹.
4上述三条应不足矣证明裂纹的出现的必然,当与出现裂纹工件的摆放位置有关,或淬火时其冷却速度有关.


本人不懂此类问题,上述均为胡蒙,

个人意见,不足为凭

察哈尔汗

谢谢大家的指导，明白了很多

zyh7488

原帖由 耿建亭 于 2008-1-4 19:33 发表
可能现象,建议检查
碳浓度梯度过陡,且渗层较深.
可能原因:
内层原料处MS点较高,先进行马氏体转变,体积膨胀,此时渗层处塑性好,可变形.当温度降到渗层MS以下时,(可将渗层的MS点看成由内到外其温度由高到低),转变为马氏 ...

耿先生似乎有点谦虚过头 。

lanwenbiao

怎么报告中没有图片

[ 本帖最后由 lanwenbiao 于 2008-1-17 10:09 编辑 ]

lanwenbiao

原帖由 耿建亭 于 2008-1-4 19:33 发表
可能现象,建议检查
碳浓度梯度过陡,且渗层较深.
可能原因:
内层原料处MS点较高,先进行马氏体转变,体积膨胀,此时渗层处塑性好,可变形.当温度降到渗层MS以下时,(可将渗层的MS点看成由内到外其温度由高到低),转变为马氏 ...

Mr.耿的分析基本和报告一致,但怎么解释裂纹的方向和裂纹的产生原因是"体积应力作用"呢?
文中提到的"扩展停止线"是什么?我觉得文中的氧化层的成分分析有点多余!

[ 本帖最后由 lanwenbiao 于 2008-1-17 10:21 编辑 ]